(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のボンディング位置を教示する方法であって、
（１）前記半導体装置の（１）第１の構成要素のボンディング位置および（２）第２の構成要素のボンディング位置に関する位置データを前記ワイヤーボンディング機械に提供する工程と、
（２）前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置の少なくとも一部についてより精密な位置データを取得するために、前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って、前記半導体装置の前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置を教示する工程と
を有し、
前記教示する工程は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示することと、当該ボンディング位置を教示することを所定の回数反復することとを含むものである
方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記教示する工程は、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素の少なくとも一方の上で明確に区別できる少なくとも２つの軸上に延在する前記ボンディング位置を教示することを含むものである方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、前記第１の構成要素は半導体ダイであり、前記第２の構成要素は当該半導体ダイが搭載された基板であり、前記教示する工程は、前記半導体ダイの各々および前記基板各々の上における前記ボンディング位置を、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で教示することを含むものである方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、この方法は、さらに、
前記工程（１）の後で、且つ前記工程（２）の前に、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素それぞれのアイポイントを走査する工程を有するものである方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法において、前記反復することの少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、順次且つ１回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、次のボンディング位置へ移動する前に、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置の各々について複数の画像を取得するものである方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、前記反復することの少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、順次且つ複数回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、前記複数回の通過における各通過中に、前記ボンディング位置の各々について少なくとも１つの画像を取得するものである方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、この方法は、さらに、
各前記反復することの前に、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素の各々のアイポイントを走査する工程
を有するものである方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法において、この方法は、さらに、
前記教示することを所定の回数反復することの前記教示することから得られた位置データを使って、前記ボンディング位置に関する前記より精密な位置データを算術的に導出する工程を有するものである方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法において、前記より精密な位置データを算術的に導出する工程は、前記教示することを所定の回数反復することの前記教示することの各々から得られた各前記ボンディング位置について前記位置データを平均する工程を含むものである方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、この方法は、さらに、
前記より精密な位置データを使って、前記第１の構成要素上のボンディング位置と、前記第２の構成要素上のボンディング位置との間にワイヤーループを形成する工程を有するものである方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、この方法は、さらに、
前記ワイヤーループの少なくとも一部を検査する工程を有し、この検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って前記ワイヤーループの一部分を走査する工程を含むものである方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法において、前記検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って前記ワイヤーループの一部の第１の接合部分を走査する工程を含み、且つ前記ワイヤーループの第１の接合部分を順次走査し、当該ワイヤーループの他のいかなる部分も検査しないことにより行われるものである方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の方法において、前記検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って、前記ワイヤーループの部分を、当該ワイヤーループの各ボンディング位置で、当該ワイヤーループが前記ワイヤーボンディング機械上でワイヤーボンディングされた順序で走査する工程を含むものである方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法において、前記検査する工程は、
前記ワイヤーループの少なくとも一部の第１のボールボンド部分を走査する工程と、
前記走査されたボールボンド部分の走査された位置を、前記ボンディング位置の各々の前記第１のボールボンド部分の望ましい位置と比較する工程と
を含むものである方法。
【請求項１５】
請求項１３記載の方法において、前記検査する工程は所定の回数反復され、この検査する工程を反復する工程は、
（ａ）前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ１回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で次のボンディング位置へ移動する前に、前記ボンディング位置の各々について複数の画像を取得し、または
（ｂ）前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ複数回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記複数回の通過の各通過中に、前記ボンディング位置の各々について少なくとも１つの画像を取得するものである方法。
【請求項１６】
ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のボンディング位置を教示する方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム命令を含むコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
（１）前記半導体装置の（１）第１の構成要素のボンディング位置および（２）第２の構成要素のボンディング位置に関する位置データを前記ワイヤーボンディング機械に提供する工程と、
（２）前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置の少なくとも一部についてより精密な位置データを取得するために、前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って、前記半導体装置の前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置を教示する工程と
を有し、
前記教示する工程は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示することと、当該ボンディング位置を教示することを所定の回数反復することとを含むものである
コンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
ワイヤーボンディング機械であって、
半導体装置の（ａ）第１の構成要素のボンディング位置および（ｂ）第２の構成要素のボンディング位置を教示するパターン認識システムと、
前記パターン認識システムの動作を制御するように構成された制御システムであって、この制御により、前記パターン認識システムは、
前記第１の構成要素および前記第２の構成要素の前記ボンディング位置を当該ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で教示し、当該ボンディング位置を教示することを所定の回数反復することにより、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置の少なくとも一部についてより精密な位置データを取得するものである
前記制御システムと
を有するワイヤーボンディング機械。
【請求項１８】
ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のボンディング位置を教示する方法であって、
（１）前記半導体装置の（１）第１の構成要素のボンディング位置および（２）第２の構成要素のボンディング位置に関する位置データをワイヤーボンディング機械に提供する工程と、
（２）前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って、前記半導体装置の前記第１の構成要素および前記第２の構成要素における複数のボンディング位置を教示する工程であって、当該教示する工程は、
前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示することと、前記ボンディング位置を教示することを所定の回数反復することとを含むものであり、
前記教示することを所定の回数反復することの前記教示することごとに前記ボンディング位置各々に関する位置データが取得されるものである、前記教示する工程と、
（３）前記位置データを使って、前記ボンディング位置に関するより精密な位置データを算術的に導出する工程と
を有する方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法において、前記反復することの少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、順次且つ１回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で次のボンディング位置へ移動する前に、前記ボンディング位置の各々について複数の画像を取得するものである方法。
【請求項２０】
請求項１８記載の方法において、前記反復することの少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、順次且つ複数回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、前記複数回の通過の各通過中に、前記ボンディング位置の各々について少なくとも１つの画像を取得するものである方法。
【請求項２１】
請求項１８記載の方法において、前記より精密な位置データを算術的に導出する工程は、前記教示することを所定の回数反復することの前記教示することの各々から得られた各前記ボンディング位置について前記位置データを平均する工程を含むものである方法。
【請求項２２】
請求項１８記載の方法において、前記教示する工程は、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素の少なくとも一方の上で明確に区別できる少なくとも２つの軸上に延在する前記ボンディング位置を教示することを含むものである方法。
【請求項２３】
請求項１８記載の方法において、前記第１の構成要素は半導体ダイであり、前記第２の構成要素は当該半導体ダイが搭載された基板であり、前記教示する工程は、前記半導体ダイの各々および前記基板の各々の上の前記ボンディング位置を、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で教示することを含むものである方法。
【請求項２４】
請求項２０記載の方法において、この方法は、さらに、
各前記反復することの前に、前記第１の構成要素および各前記第２の構成要素の各々のアイポイントを走査する工程を有するものである方法。
【請求項２５】
請求項１８記載の方法において、この方法は、さらに、
前記より精密な位置データを使って、前記第１の構成要素上のボンディング位置と、前記第２の構成要素上のボンディング位置との間にワイヤーループを形成する工程を有するものである方法。
【請求項２６】
請求項１８記載の方法において、この方法は、さらに、
前記ワイヤーループの少なくとも一部を検査する工程を有し、この検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って前記ワイヤーループの一部分を走査する工程を含むものである方法。
【請求項２７】
請求項２６記載の方法において、前記検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って前記ワイヤーループの一部の第１のボンド部分を走査する工程を含み、前記検査する工程は、前記ワイヤーループの第１のボンド部分を順次走査し、複数の前記第１のボンド部分のうちの１つから別の１つへと進むことにより行われるものである方法。
【請求項２８】
請求項２６記載の方法において、前記検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って、前記ワイヤーループの部分を、当該ワイヤーループの各ボンディング位置において当該ワイヤーループが前記ワイヤーボンディング機械上でワイヤーボンディングされた順序で走査する工程を含むものである方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の方法において、前記検査する工程は、
前記ワイヤーループの少なくとも一部の第１のボールボンド部分を走査する工程と、
前記走査されたボールボンド部分の走査されたボールボンド位置を前記ボンディング位置の各々の前記第１のボールボンド部分の望ましい位置と比較する工程と
を含むものである方法。
【請求項３０】
請求項２８記載の方法において、前記検査する工程は所定の回数反復され、この検査する工程を反復する工程は、
（ａ）前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ１回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で次のボンディング位置へ移動する前に、前記ボンディング位置の各々について複数の画像を取得し、または
（ｂ）前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ複数回の通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記複数回の通過の各通過中に、前記ボンディング位置の各々について少なくとも１つの画像を取得するものである方法。
【請求項３１】
ワイヤーボンディング機械であって、
半導体装置の（ａ）第１の構成要素のボンディング位置および（ｂ）第２の構成要素のボンディング位置を教示するパターン認識システムと、
前記パターン認識システムの動作を制御するように構成された制御システムであって、この制御により、前記パターン認識システムは、（１）前記第１の構成要素および前記第２の構成要素の前記ボンディング位置を当該ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で教示し、（２）前記ボンディング位置を教示することを所定の回数反復して、当該教示することごとに前記ボンディング位置各々に関する位置データを取得するものであり、
前記位置データを使って、前記ボンディング位置に関するより精密な位置データを算術的に導出するように構成されているものである
前記制御システムと
を有するワイヤーボンディング機械。
【請求項３２】
ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のワイヤーループを検査する方法であって、
（１）前記半導体装置の（１）第１の構成要素のボンディング位置および（２）第２の構成要素のボンディング位置に関する位置データをワイヤーボンディング機械に提供する工程と、
（２）前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置の少なくとも一部についてより精密な位置データを取得するために、前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って、前記半導体装置の前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置を教示する工程であって、
当該教示する工程は、ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示することと、当該ボンディング位置を教示することを所定の回数反復することとを含むものである、
前記教示する工程と、
（３）前記より精密な位置データを使って、複数のワイヤーループを含む半導体装置を提供する工程であって、前記ワイヤーループの各々は、前記半導体装置の前記第１の構成要素のボンディング位置と前記第２の構成要素のボンディング位置との間に電気的な相互接続を提供するものである、前記提供する工程と、
（４）前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って前記ワイヤーループの所定の部分を検査する工程であって、当該検査する工程は、前記パターン認識システムの一部を移動させて、前記ワイヤーループの所定の部分を当該ワイヤーループの前記ボンディング位置の各々において、当該ワイヤーループが前記ワイヤーボンディング機械上でワイヤーボンディングされた順序で走査することにより行われるものである、前記検査する工程と
を有する方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の方法において、前記第１の構成要素は半導体ダイであり、前記第２の構成要素は当該半導体ダイが搭載された基板であり、前記検査する工程は、前記ワイヤーループの第１の接合部分を含む当該ワイヤーループの所定の部分を検査する工程を含み、前記ワイヤーループの前記第１の接合部分は、前記半導体ダイ上または前記基板上に形成されているものである方法。
【請求項３４】
請求項３２記載の方法において、この方法は、さらに、
前記工程（３）の後で、且つ前記工程（４）の前に、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素の各々のアイポイントを走査する工程を有するものである方法。
【請求項３５】
請求項３２記載の方法において、前記検査する工程は、前記ワイヤーループの前記所定の部分を検査することを所定の回数反復することを含み、この反復される前記検査することの各々において検査データが取得されるものである方法。
【請求項３６】
請求項３５記載の方法において、前記反復することの少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ワイヤーループがワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ１回の通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ワイヤーループがワイヤーボンディングされた順序で次のボンディング位置へ移動する前に、前記ワイヤーループの前記所定の部分の各々について複数の画像を取得するものである方法。
【請求項３７】
請求項３５記載の方法において、前記反復することの少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ複数回の通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記複数回の通過の各通過中に、前記ワイヤーループの前記所定の部分について少なくとも１つの画像を取得するものである方法。
【請求項３８】
請求項３７記載の方法において、この方法は、さらに、
各前記反復することの前に、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素の各々のアイポイントを走査する工程を有するものである方法。
【請求項３９】
請求項３５記載の方法において、この方法は、さらに、
前記検査データを利用して、前記ワイヤーループの前記所定の部分に関するより精密な検査データを算術的に導出する工程を有するものである方法。
【請求項４０】
請求項３９記載の方法において、前記より精密な検査データを算術的に導出する工程は、前記ボンディング位置の各々について前記検査データを平均する工程を含むものである方法。
【請求項４１】
請求項３２記載の方法において、前記検査する工程は、
前記ワイヤーループの少なくとも一部の第１のボールボンド部分を走査する工程と、
前記走査されたボールボンド部分の走査されたボールボンド位置を、前記ボンディング位置の前記第１のボールボンド部分の望ましい位置と比較する工程と
を含むものである方法。
【請求項４２】
請求項３２記載の方法において、この方法は、さらに、
（５）別の半導体装置上のワイヤーループの所定の部分を検査する工程
を有するものである方法。
【請求項４３】
請求項４２記載の方法において、前記工程（５）は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って前記別の半導体装置上の前記ワイヤーループの第１の接合部分を走査する工程を含み、且つ前記ワイヤーループの第１の接合部分を順次走査し、当該ワイヤーループの他のいかなる部分も検査しないことにより行われるものである方法。
【請求項４４】
ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のワイヤーループを検査する方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム命令を含むコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
（１）前記半導体装置の（１）第１の構成要素のボンディング位置および（２）第２の構成要素のボンディング位置に関する位置データをワイヤーボンディング機械に提供する工程と、
（２）前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置の少なくとも一部についてより精密な位置データを取得するために、前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って、前記半導体装置の前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置を教示する工程であって、
当該教示する工程は、ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示することと、当該ボンディング位置を教示することを所定の回数反復することとを含むものである、
前記教示する工程と、
（３）前記より精密な位置データを使って、複数のワイヤーループを含む半導体装置を提供する工程であって、前記ワイヤーループの各々は、前記半導体装置の前記第１の構成要素のボンディング位置と前記第２の構成要素のボンディング位置との間に電気的な相互接続を提供するものである、前記提供する工程と、
（４）前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って前記ワイヤーループの所定の部分を検査する工程であって、当該検査する工程は、前記パターン認識システムの一部を移動させて、前記ワイヤーループの所定の部分を当該ワイヤーループの前記ボンディング位置の各々において、当該ワイヤーループが前記ワイヤーボンディング機械上でワイヤーボンディングされた順序で走査することにより行われるものである、前記検査する工程と
を有する、コンピュータ可読媒体。
【請求項４５】
ワイヤーボンディング機械であって、
半導体装置の（ａ）第１の構成要素のボンディング位置および（ｂ）第２の構成要素のボンディング位置を教示し、且つ前記ワイヤーボンディング機械を使ってすでにボンディング済みのワイヤーループの部分を検査するパターン認識システムであって、
前記ワイヤーループの各々は、前記半導体装置の前記第１の構成要素のボンディング位置と前記第２の構成要素のボンディング位置との間に電気的な相互接続を提供するものである、前記パターン認識システムと、
前記パターン認識システムの動作を制御するように構成された制御システムであって、この制御により、前記パターン認識システムは、
（１）前記第１の構成要素および前記第２の構成要素の前記ボンディング位置を当該ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で教示し、
（２）前記ボンディング位置を教示することを所定の回数反復することにより、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置の少なくとも一部についてより精密な位置データを取得し、
（３）前記ワイヤーループの所定の部分に関する検査データを取得するように構成されているものであり、
当該制御システムは、前記パターン認識システムの一部を移動させて、前記ワイヤーループの所定の部分を当該ワイヤーループの各ボンディング位置で当該ワイヤーループがワイヤーボンディング機械上でワイヤーボンディングされた順序で走査するように構成されているものである、
前記制御システムと
を有するワイヤーボンディング機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００７年１２月２１日付けで出願した国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０８８４８２号（参照によりその内容を本明細書に組み込むものとする）に対する利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、ワイヤーボンディング機械の動作に関し、より具体的には、ワイヤーボンディング機械上でボンディング位置を教示し、ワイヤーループを検査する改善された方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
米国特許第５，１１９，４３５号、第５，１１９，４３６号、第５，１２５，０３６号、第５，６００，７３３号、および第６，８６９，８６９号は、ワイヤーボンディングシステムおよびそれに伴うワイヤーボンディングシステム操作方法に関するものであり、参照によりこれらの全体を本明細書に組み込むものとする。
【０００４】
半導体装置の処理およびパッケージングでは、ワイヤーボンディングが、パッケージ内の２つの位置間（半導体ダイのダイパッドとリードフレームのリードとの間など）の電気的相互接続を提供する主な方法であり続けている。より具体的には、ワイヤーボンダー（ワイヤーボンディング機械とも呼ばれる）を使って、電気的に相互接続すべき各位置間にワイヤーループが形成される。図１Ａは、光学アセンブリ１８（カメラ部分１８ａを含む）と、トランスデューサ１４（超音波トランスデューサなど）と、ボンディングツール１６（キャピラリーワイヤーボンディングツール、ウェッジボンディングツールなど）と、装置用クランプ１２と、加熱ブロック１０とを含むワイヤーボンディング機械の一部の例示的な構成要素を例示したものである。当業者に周知のとおり、要素１４、要素１８、および要素１８ａは（図示していない他の構成要素も含め）、ワイヤーボンディング機械の「ボンドヘッド」として知られるものの一部であり、このボンドヘッドは、ワイヤーボンディング中（および教示など他の動作中）、ＸＹテーブルを使って移動する。当業者に周知のとおり、ワイヤーボンディングされる装置（基板またはリードフレーム上に配置された半導体ダイなど）は、加熱ブロック１０上に配置されたのち、装置用クランプ１２で固定される。前記装置が定位置に固定されると、ボンディングツール１６を使ってワイヤーボンディング操作が行われ、ボンディングツール１６は、ワイヤーボンディングの対象である当該装置のボンディング接合間でワイヤーループのボンディング（接合）を行う。ワイヤーボンディングされる装置は、開口部１２ａを通じてアクセス可能である。
【０００５】
図１Ｂには、例示的な半導体装置の一部を破断側面図として示している。この装置には、基板１００（リードフレーム１００など）で支持された半導体ダイ１０２が含まれる。ワイヤーループ１０４は、（１）半導体ダイ１０２（ダイパッド１０２ａ、１０２ｉなど）上のボンディング位置と、（２）リードフレーム（リード１００ａ、１００ｉなど）上のボンディング位置との間でボンディングされている。図２は、図１Ｂと同様な装置の上面図である。この図２に示すように、リードフレーム１００には、リード１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ、１００ｇ、１００ｈ、１００ｉ、１００ｊ、１００ｋ、および１００ｌが含まれる。リードフレーム１００には、リードフレームのアイポイント１００ａ１および１００ａ２も含まれる。半導体ダイ１０２には、ダイパッド１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆ、１０２ｇ、１０２ｈ、１０２ｉ、１０２ｊ、１０２ｋ、および１０２ｌが含まれる。半導体ダイ１０２には、アイポイント１０２ａ１および１０２ａ２も含まれる。図２に示すように、ワイヤーループ１０４は、この半導体ダイ１０２の各ダイパッドと、それに対応するリードフレーム１００の各リードとの間に延在する。例えば、ワイヤーループ１０４は、ダイパッド１０２aとリード１００aとの間に電気的な相互接続を提供する。同様に、別のワイヤーループ１０４は、ダイパッド１０２ｂとリード１００ｂとの間などに電気的な相互接続を提供する。
【０００６】
視覚システム（パターン認識システム（Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ：ＰＲＳ）など）を使った教示操作は、ワイヤーボンディング操作に関連して利用されることが多い。例えば、半導体装置のバッチ（リードフレームに搭載された半導体ダイなどの装置など）に対しワイヤーボンディング操作が行われる前には、一般にサンプル装置の（１つまたは複数の）アイポイント（ｅｙｅｐｏｉｎｔ）を「教示」することが望ましい。さらに、サンプル装置（半導体ダイのダイパッドなど）のボンディング位置を教示することもできる。サンプル装置への「教示」により、そのサンプル装置に関する特定の物理データが（ワイヤーボンディング機械のメモリなどに）格納される。この物理データは前記装置バッチを処理する間の基準として使用され、これにより、例えば（ワイヤーボンディングなどで）処理する半導体装置のバッチをそれぞれ確実かつ適切に位置決め（ポジショニング）または位置合わせ（アラインメント）できるようになる。
【０００７】
上記のようなワイヤーボンディング機械上での教示操作では、サンプル装置のボンディング位置およびアイポイントの位置に関するデータが、ワイヤーボンディング機械のメモリに初めて提供される。例えば、利用可能な位置データがないサンプル装置にワイヤーボンディングを行う状況を考慮する。そのような装置については、前記ワイヤーボンディング機械の視覚システムを使って教示を行う。ただし特定の応用では、ワイヤーボンディング機械上での教示操作は、それ以前に当該ワイヤーボンディング機械に提供されていた位置データ（ＣＡＤデータなどを使ったオフライン提供など）の確認となる。
【０００８】
視覚システムは、前記教示操作を行う上で、従来の特定技術（教示された情報を選択、走査（スキャン）、および格納するアルゴリズムなど）と併用されている。従来システムの多くでは、基板またはリードフレームのアイポイントまたはボンディング位置が、前記基板に搭載された半導体ダイのアイポイントまたはボンディング位置とは独立に教示される。例えば、図３では基板１００のアイポイントまたはボンディング位置を教示する例示的な従来シーケンスを例示しており、図４では、半導体ダイ１０２のアイポイントまたはボンディング位置を教示する従来のシーケンスを例示している。具体的に図３を参照すると、アイポイント１００ａ１および１００ａ２については、第一の工程で教示される（シーケンスラベル「ａ」および「ｂ」で示す）。次に、リードに関する教示が順次行われる。より具体的にいうと、リード１００ａ（ラベル「１」で示す）に次いでリード１００ｂ（ラベル「２」）が教示されたのち、リード１００ｃ（ラベル「３」）が教示され、その後も１００ｌ（ラベル「１２」）まで同様に教示が行われる。
具体的に図４を参照すると、アイポイント１０２ａ１および１０２ａ２は、第一の工程で教示される（シーケンスラベル「ａ」および「ｂ」で示す）。次に、半導体ダイ１０２のダイパッドに関する教示が順次行われる。より具体的にいうと、ダイパッド１０２ａ（ラベル「１」で示す）に次いでダイパッド１０２ｂ（ラベル「２」）が教示されたのち、ダイパッド１０２ｃ（ラベル「３」）が教示され、その後もリード１０２ｌ（ラベル「１２」）まで同様に教示が行われる。
図５は、Ｋｕｌｉｃｋｅ  ａｎｄ  Ｓｏｆｆａ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，  Ｉｎｃ．社製１４８８  Ｐｌｕｓ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇｏｌｄ  Ｂａｌｌ  Ｂｏｎｄｅｒのオプションの１つを例示する上で有用な代替アプローチを例示したものである。この場合、時間を短縮（し、許容範囲レベルの精度を提供）するため、相互接続すべきボンディング位置は複数の行ごとに教示される。図５を参照すると、行「Ａ」には、ダイパッド１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃと、リード１００ａ、１００ｂ、および１００ｃとが含まれる。図５に示したシーケンスでは、ダイパッド１０２ａ（ラベル「１」で示す）が教示される。次に、リード１００ａ（ラベル「２」）が教示される。このように、まず行Ａの一端にある２つのボンディング位置が教示される。次いで、この視覚システムは、この行の他端へ進んでダイパッド１０２ｃ（ラベル「３」）を教示し、続けてリード１００ｃ（ラベル「４」）を教示する。この教示する工程のこの時点で、行Ａの各端部に関する教示が済む。このシステムは、その後、当該行の２つの端部の間にあるボンディング位置を教示するよう構成されており、１つのダイパッドからそれに対応するリードへ、次いでその次に対応するダイパッド、さらに次に対応するリードへと、順次進んでいく。すなわち図５に示すように、ダイパッド１０２ｂ（ラベル「５」）が教示され、続けてリード１００ｂ（ラベル「６」）が教示される。さらに他のボンディング位置が行Ａにある場合は、それらが教示され、その場合ダイパッドからそれに対応するリードへ、そして次に対応するダイパッドへ、さらに次対応するリードへと、順次教示が行われていく。これは、リード１００ｂから延びたジグザグ（鋸歯状）の点線で例示されている。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
【先行技術文献】  
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】  米国特許第５，１１９，４３５号明細書
【特許文献２】  米国特許第５，１１９，４３６号明細書
【特許文献３】  米国特許第５，１２５，０３６号明細書
【特許文献４】  米国特許第５，６００，７３３号明細書
【特許文献５】  米国特許第６，４６８，８１３号明細書
【特許文献６】  米国特許第４，７５９，０７３号明細書
【特許文献７】  米国特許出願公開第２０１０／０１８１３６５号明細書
【特許文献８】  米国特許第６，８６９，８６９号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【００１０】
【非特許文献１】  Ｍｏｄｅｌ  １４８８  Ｐｌｕｓ，Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇｏｌｄ  Ｂａｌｌ  Ｂｏｎｄｅｒ，Ｖｏｌｕｍｅ  １：Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｍａｎｕａｌ，Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  ７．ｘｘ，Ｏｃｔｏｂｅｒ  １９９６
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上に説明した従来の教示する工程（および他の従来の教示する工程）は、ボンディング位置の間隔（およびサイズ）が比較的大きい場合および／または前記間隔が比較的均一な場合には、許容範囲内の結果を提供してきたであろうが、望ましくないレベルの測定値変動を招く種々の誤差源の影響を受けやすい。従来の技術は、ボンディング位置の間隔（および間隔の均一性とボンディング位置のサイズ）が縮小するに伴い、ますます問題を生じる傾向がある。
【００１２】
これを受け、ワイヤーボンディング機械を使ってボンディング位置を教示する改善された方法を提供することが望ましい。  
【００１３】
本発明の例示的な一実施形態によれば、ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のボンディング位置を教示する方法が提供される。この方法は、（１）前記半導体装置の（ａ）第１の構成要素のボンディング位置および（ｂ）第２の構成要素のボンディング位置に関する位置データをワイヤーボンディング機械に提供する工程と、（２）前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って、前記半導体装置の前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置を教示することにより、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置の少なくとも一部について、より精密な位置データを取得する工程とを含む。この教示する工程は、ワイヤーボンディング機械上でボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示して行われる。
【００１４】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のボンディング位置を教示する方法が提供される。この方法には、（１）前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って、前記半導体装置の第１の構成要素および第２の構成要素の複数のボンディング位置を教示する工程であって、当該教示する工程は、ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示することにより行われ、且つ前記ボンディング位置の前記教示を所定の回数反復して、前記反復される教示工程ごとに前記ボンディング位置の各々に関する位置データを取得する工程を含むものである、前記教示する工程と、（２）前記ボンディング位置の前記反復される教示工程から得られた位置データを使って、前記ボンディング位置に関するより精密な位置データを算術的に導出する工程とが含まれる。
【００１５】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のワイヤーループを検査する方法が提供される。この方法には、（１）複数のワイヤーループを含む半導体装置を提供する工程であって、前記ワイヤーループの各々は、前記半導体装置の第１のボンディング位置と第２のボンディング位置との間に電気的な相互接続を提供するものである、前記提供する工程と、（２）前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って前記ワイヤーループの所定の部分を検査する工程であって、当該検査する工程は、前記パターン認識システムの一部を移動させて、前記ワイヤーループの所定の部分を当該ワイヤーループの各前記ボンディング位置で当該ワイヤーループがワイヤーボンディング機械上でワイヤーボンディングされた順序で走査することにより行われるものである、前記検査する工程とが含まれる。
【００１６】
また、本発明の方法は、機器として（ワイヤーボンディング機械の情報処理部の一部などとして）、あるいはコンピュータ可読媒体（ワイヤーボンディング機械に関連して使用されるコンピュータ可読媒体など）上のコンピュータプログラム命令として具現化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を読むことにより最もよく理解される。一般的な慣行に従い、これら図面の種々の特徴は縮尺どおりでないため、留意されたい。むしろ種々の特徴の寸法は、任意に拡大されているか、明瞭性のため縮小されている。図面に含まれる図は以下のとおりである。
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の例示的な一実施形態に基づいて使用されるワイヤーボンディング機械の構成要素のブロック斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、リードフレームと半導体ダイとの間に電気的な相互接続を提供するワイヤーループを含む半導体装置の破断側面図である。
【図２】図２は、リードフレームと半導体ダイとの間に電気的な相互接続を提供するワイヤーループを含む半導体装置のブロック上面図である。
【図３】図３は、リードフレームのリードについて教示する従来の技術を例示した前記リードフレームのブロック上面図である。
【図４】図４は、半導体ダイのダイパッドについて教示する従来の技術を例示した前記半導体ダイのブロック上面図である。
【図５】図５は、半導体装置のボンディング位置を教示する従来の技術を例示した前記半導体装置のブロック上面図である。
【図６】図６は、本発明の例示的な一実施形態に基づいて半導体装置のボンディング位置を教示する技術を例示した前記半導体装置のブロック上面図である。
【図７】図７は、本発明の別の例示的な実施形態に基づいて半導体装置のボンディング位置を教示する技術を例示した前記半導体装置のブロック上面図である。
【図８】図８は、本発明のさらに別の例示的な実施形態に基づいて半導体装置のボンディング位置を教示する技術を例示した前記半導体装置のブロック上面図である。
【図９】図９は、ワイヤーボンディング機械の装置用クランプのブロック上面図であり、ワイヤーボンディングされる複数の半導体装置は、当該装置用クランプが画成する開口部を通じてアクセス可能で、このブロック図では、本発明の例示的な一実施形態に基づいて前記半導体装置の１つのボンディング位置を教示する技術を例示している。
【図１０】図１０は、ワイヤーボンディング機械の装置用クランプのブロック上面図であり、ワイヤーボンディングされる複数の半導体装置は、当該装置用クランプが画成する開口部を通じてアクセス可能で、このブロック図では、本発明の別の例示的な実施形態に基づいて前記半導体装置の１つのボンディング位置を教示する技術を例示している。
【図１１】図１１は、ワイヤーボンディング機械の装置用クランプのブロック上面図であり、ワイヤーボンディングされる複数の半導体装置は、当該装置用クランプが画成する開口部を通じてアクセス可能で、このブロック図では、本発明の別の例示的な実施形態に基づいて前記半導体装置の１つのボンディング位置を教示する技術を例示している。
【図１２】図１２は、ワイヤーボンディング機械の装置用クランプのブロック上面図であり、ワイヤーボンディングされる複数の半導体装置は、当該装置用クランプが画成する開口部を通じてアクセス可能で、このブロック図では、本発明の例示的な一実施形態に基づいて各前記半導体装置のボンディング位置を教示する技術を例示している。
【図１３Ａ】図１３Ａは、ワイヤーボンディング機械の装置用クランプのブロック上面図であり、ワイヤーボンディングされる別の複数の半導体装置は、当該装置用クランプが画成する開口部を通じてアクセス可能で、このブロック図では、本発明の別の例示的な実施形態に基づいて前記半導体装置の１つのボンディング位置を教示する技術を例示している。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、ワイヤーボンディング機械の装置用クランプのブロック上面図であり、ワイヤーボンディングされる別の複数の半導体装置は、当該装置用クランプが画成する開口部を通じてアクセス可能で、このブロック図では、本発明のさらに別の例示的な実施形態に基づいて各前記半導体装置のボンディング位置を教示する技術を例示している。
【図１４】図１４は、ボンディング位置を教示する技術を例示した図であり、この場合、本発明のさらに別の例示的な実施形態に基づき、前記ボンディング位置に関するより精密な位置データが算術的に導出される。
【図１５】図１５は、本発明の例示的な一実施形態に基づいてワイヤーループの部分を検査する技術を例示した前記半導体装置のブロック上面図である。
【図１６】図１６は、本発明の別の例示的な実施形態に基づいてワイヤーループの部分を検査する技術を例示した前記半導体装置のブロック上面図である。
【図１７】図１７は、本発明のさらに別の例示的な実施形態に基づいてワイヤーループの一部に関するより精密な検査データを算術的に導出することにより、前記ワイヤーループの前記一部を検査する技術を例示した図である。
【図１８】図１８は、本発明の例示的な一実施形態に基づいて半導体装置のボンディング位置を教示する方法と、追加工程とを例示したフローチャートである。
【図１９】図１９は、本発明の例示的な一実施形態に係るワイヤーボンディング機械の情報処理部の一部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本明細書における用語、半導体装置の「構成要素」（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）とは、ワイヤーループを使って接続すべきボンディング位置を含む半導体装置の任意の２つの部分をいう。例えば、半導体装置の第１の構成要素は、ボンディング位置を含む基板（リードを含むリードフレームなど）であってよく、半導体装置の第２の構成要素は、前記基板上に搭載された半導体ダイであってよい。このような構成では、これら２つの構成要素（前記リードフレーム上のリードおよび前記半導体ダイのダイパッドなど）をワイヤーループを使って接続することができる。別の例では、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素がそれぞれ半導体ダイであってよく、その場合、各前記半導体ダイのダイパッドは、ダイからダイへのボンディングで接続される（これら２つの半導体ダイのダイパッド間の相互接続をワイヤーループにより提供する）。ワイヤーループを使って相互接続すべきボンディング位置を含む構成要素としては、他のものも考えられることは言うまでもない。
【００１９】
本明細書における用語「ワイヤーボンディング機械」は、ワイヤー部分をボンディング（接合）するため使用できる任意クラスの機械を広義に指すよう意図されている。例えば、このような機械は、ワイヤーループを形成するよう構成することができる。他の例において、この機械は、導電性のバンプ（ワイヤーを使って形成されたスタッドバンプなど）を形成するよう構成することができる。ワイヤーループや導電性のバンプを形成するよう単一の機械を構成できることは言うまでもない。同様に、当業者であれば、本発明の態様の多くが、半導体装置の導電性のバンプの教示および検査に応用可能であることが理解されるであろう。
【００２０】
当業者に周知のとおり、ワイヤーボンディング機械上でのアイポイントおよびボンディング位置の教示は、アイポイントおよびボンディング位置を走査（スキャン）して画像にする工程である。その走査画像を（パターン認識システム（Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ：ＰＲＳ）などで）解析すると、アイポイントまたはボンディング位置に関する情報を決定することができる（アイポイントまたはボンディング位置の相対位置などの情報）。
【００２１】
本発明の種々の観点は、教示する工程、教示技術、または教示アルゴリズムに関連する。言うまでもなく、「教示」という表現の使用については、初期教示操作や再教示操作を含むいくつかの教示操作がすべて包含されることを意図している。
【００２２】
上記のように、アイポイントおよびボンディング位置の教示は、測定値変動を招くいくつかの誤差源の影響を受けやすい。例示的な誤差源としては、ＸＹテーブルの追従誤差、ＸＹテーブルのマッピング誤差、サーボのディザ誤差、機械の振動誤差、ヒステリシス誤差、熱ドリフト誤差、光学解像度誤差、および他の多くの潜在的誤差源などがある。そのため、アイポイントおよびボンディング位置を位置決めし教示する工程によって、アイポイントおよびボンディング位置の実際の位置が位置的に不確実になる可能性がある。前記教示する工程中においては、これらの測定値の不確実性により、アイポイント位置に対するボンディング位置に体系的な誤差が反映されて教示されてしまうため、教示されたボンディング位置がワイヤーボンディング操作に関して使用される場合、ワイヤーボンドの配置精度誤差につながるおそれがある。
【００２３】
当業者に周知のとおり、多くの場合には、ワイヤーループ（またはワイヤーループの一部）を検査して、例えばワイヤーループの各部（ワイヤーループの最初のボールボンド部分など）が所与のボンディング位置に正確にワイヤーボンディングされたか決定することが望ましい。そのような検査する工程および測定工程は、当業者からボンディング後検査（ｐｏｓｔ  ｂｏｎｄ  ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ：ＰＢＩ）と呼ばれることが多い。配置精度のため、ＰＢＩ操作では、ワイヤーボンダー視覚システム（パターン認識システムすなわちＰＲＳなど）を使ってボンディングされたワイヤー部分を見つけ、それ以前に教示されたボンディング位置に対する（または同時にボンディング位置を見つけ、そのボンディング位置に対する）ボンディングされたワイヤー部分の相対位置を決定する。前記教示する工程のとおり、ボンディングされたワイヤーを見つける工程は、教示されたボンディング位置に対するボンディングされたワイヤーの実際の相対位置に位置的な不確実性を導入する種々の誤差源の影響を受けやすい。さらに、ＰＢＩ操作中の従来ＸＹテーブルの経路は、いかに誤差源が測定値の不確実性に寄与するかに著しい影響を及ぼす
本発明の種々の例示的な実施形態によれば、教示する工程中のＸＹテーブルの移動経路（方向および距離を含む）が、ワイヤーボンディング工程中のＸＹテーブルの移動経路に等しくなるよう構成することにより、教示する工程への誤差源の寄与を実質的に低減することができる。このように教示する工程を行うと、（１）教示操作中のＸＹテーブルの移動経路と（２）ワイヤーボンディング操作中のＸＹテーブルの移動経路との差に関する種々の誤差の寄与が省かれて、教示する工程の精度が向上する。本発明の特定の例示的な実施形態では、各ボンディング位置から複数の画像を得て、これらをサンプリング（あるいは数学的に操作）し、ボンディング位置についてより精密な位置データを得ることにより、潜在的な測定誤差を低減できるよう、教示する工程が自動的に複数回反復される。
【００２４】
さらに、進歩性のある特定の例示的技術をＰＢＩ工程に関連して利用すると、ＰＢＩ工程中、検査する工程への誤差源の寄与を低減して、実際のワイヤーボンディング工程中に使用されるＸＹテーブル経路に等しくすることができる。さらに、ＰＢＩ操作を反復し、またサンプリングして（または数学的に操作して）、誤差の寄与をさらに低減することもできる。
【００２５】
図６は、リードフレーム１００により支持された半導体ダイ１０２を含む半導体装置を例示したものである。半導体ダイ１０２およびリードフレーム１００の例示部分は図２と同じであるため、図６ではラベルを一部省略した部分もある。例えば、図６ではダイパッド１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｇ、および１０２ｌだけにラベルを付けている。ただし、例示された残りのダイパッドが図２に示したものと同じことは明らかである。
【００２６】
図６は、本発明の例示的な一実施形態に基づき、アイポイントおよびボンディング位置（図６でのボンディング位置はダイパッドとリード）を教示する方法を例示している。アイポイントは、まず所定の順序で教示される（例えば、本発明の例示的な実施形態によれば、アイポイントを教示する所定の順序は、ワイヤーボンディング操作中に当該アイポイントが教示または走査される順序と同じである）。図６に示した例において、この順序はａからｄへとなり、すなわちまずリードフレームアイポイント１００ａ１（ラベル「ａ」で示す）が教示され、次にリードフレームアイポイント１００ａ２（ラベル「ｂ」）が教示されたのち、３番目に半導体ダイアイポイント１０２ａ２（ラベル「ｃ」）が教示され、４番目に半導体ダイアイポイント１０２ａ２（ラベル「ｄ」）が教示される。言うまでもなく、この順序は例示的な性質のものであり、アイポイントが教示される順序は場合により異なる。
【００２７】
アイポイントが教示または走査された後に、ボンディング位置が教示される。図６に示した例の場合、ボンディング位置は、ワイヤーボンディングが行われる順序で教示される（図６のラベル１から２４の順）。このように、例示した半導体装置（ダイ１０２およびリードフレーム１００を含む）の場合、ワイヤーボンダープログラムは、ダイパッド１０２aからリード１００aへのワイヤーを始めとして、ワイヤーをボンディングするよう構成される。より具体的にいうと、このボンディングプログラムは、ダイパッド１０２ａにおいてワイヤーループの第１のボンディングを形成し、次に第２のボンディング位置（リード１００ａ）までワイヤーを延長させたのち、リード１００ａにおいて当該ワイヤーループの第２のボンディングを形成するよう構成されている。これは、ダイパッド１０２ａがラベル「１」で示されリード１００ａが「２」で示されているように、図６で明確にされている。ワイヤーボンディングされるボンディング位置の教示順序を保ちつつ、当該教示する工程は、引き続きダイパッド１０２ｂ（ラベル「３」）へ、次いでリード１００ｂ（ラベル「４」）へ進む（ワイヤーループは、ダイパッド１０２ｂとリード１００ｂとの間で延長するよう構成される）。次に、この教示する工程は、ダイパッド１０２ｃ（ラベル「５」）へ、次いでリード１００ｃ（ラベル「６」）へと進む。次に、この教示する工程は、ダイパッド１０２ｄ（ラベル「７」）へ、次いでリード１００ｄ（ラベル「８」）へ、その後も当該教示する工程がダイパッド１０２ｌ（ラベル「２３」）および次のリード１００ｌ（ラベル「２４」）を教示するまで同様に進む。ワイヤーボンディングが行われる順序でボンディング位置を教示することにより、上述した例示的な潜在的な誤差源の大部分を、大幅に制限または回避することができる。
【００２８】
図６では、所与の応用におけるＸＹテーブルの例示的な運動経路を（ラベル「１」〜「２４」で示すように）例示している。上記のように、前記教示する工程中の実際の運動経路は、ボンディング位置がワイヤーボンディングされる経路である。このように、単純化した図６の例（ボンディング位置が「正方形」パターンに配置構成され、反時計回り方向に教示される）と対照的に、教示操作中のＸＹテーブルの実際の動きは、任意の数の経路であってよい（往復運動、方向の変更、ファンイン形およびファンアウト形の運動など）。別の例では、スタンドオフステッチボンドタイプのワイヤーループ（導電性のバンプを含むワイヤーループであって、前記バンプはそれ以外のワイヤーループ部分とは別個に形成され、前記バンプ以外のワイヤーループの一部が前記バンプの頂部にボンディングされているもの）が、図６の教示する工程に関連して示した運動経路より複雑な運動経路を有する傾向がある。
【００２９】
図６に示したように、ダイパッド１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃは一列に（明確に区別できる軸に沿って）配置され、リード１００ａ、１００ｂ、および１００ｃも一列に（明確に区別できる軸に沿って）配置されている。同様に、ダイパッド１０２ｄ、１０２ｅ、および１０２ｆも一列に（明確に区別できる軸に沿って）構成されており、この軸は、ダイパッド１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃが延在する軸と異なる（実際には、実質的に垂直である）。上記のように、本発明の特定の態様によれば、ボンディング位置は、当該ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で教示することができ、その場合、ボンディング位置には、半導体装置の１若しくはそれ以上の構成要素上で明確に区別できる少なくとも２つの軸に沿って延在するボンディング位置が含まれる。
【００３０】
本発明の特定の例示的実施形態によれば、教示する工程中に各ボンディング位置を複数回走査することが望ましく（望ましい場合は、アイポイントもその教示する工程中に複数回走査でき）、したがって前記走査に関連付けられた位置データを集合的に使うと、各ボンディング位置についてより精密な位置データを決定（望ましい場合には、前記アイポイントについて、より精密な位置データを提供）することができる。例えば、所与のボンディング位置の複数走査の各々に関する位置データを使用してそのボンディング位置について、（各走査の位置データを平均するなど数学的に操作して）より精密な位置データを算術的に導出することができる。各ボンディング位置を複数回走査する技術は各種存在する。図７〜８は、そのような例示的技術を２つ例示したものである。図７〜８の各々のアイポイント教示によれば（「ａ」から「ｄ」への例示的な順序で）、ボンディング位置は以下のように教示される。
【００３１】
具体的に図７を参照すると、例示した半導体装置には、リードフレーム１００により支持された半導体ダイ１０２が含まれる。図中のアイポイント、リード、およびダイパッドは、図２および図６に示したものと同じである。図７は、ボンディング位置（ダイパッドおよびリード）がワイヤーボンディングされる順序で、それらのボンディング位置が教示されるボンディング位置教示する工程を例示している点で図６に類似しているが、教示する工程中、各ボンディング位置について複数の走査結果または画像が得られる点で図６と異なる。図７に示す例において、ワイヤーボンディング機械（当該ワイヤーボンディングシステムのパターン認識システム）は、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で次のボンディング位置へ移動する前に、各前記ボンディング位置に関する複数の画像を得る。すなわち、最初のボンディング位置（ダイパッド１０２ａ）では、ラベル（「１，２，３」）で示すように３つの画像が取得される。次いでこの教示する工程は、次のボンディング位置（リード１００ａ）へ進み、ラベル（「４，５，６」）で示すように３つの画像が取得される。この教示する工程は、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で（図６のように）続くが、各ボンディング位置で３つの画像が取得される。これにより、ボンディング位置がワイヤーボンディング用に構成された順序を１回通過する間に、各ボンディング位置ごとに３つの画像が取得される。以下さらに詳しく説明するように、これら複数の画像を集合的に使用すると、各ボンディング位置の場所をより精密な単一表現にすることができる。
【００３２】
具体的に図８を参照すると、例示した半導体装置には、リードフレーム１００により支持された半導体ダイ１０２が含まれる。図中のアイポイント、リード、およびダイパッドは、図２、図６、および図７に示したものと同じである。図８は、ボンディング位置（ダイパッドおよびリード）がワイヤーボンディングされる順序で、前記ボンディング位置が教示される工程を例示している点で図６に類似しているが、図７と同様、教示する工程中に各ボンディング位置について複数の走査結果または画像が得られる点で図６と異なる。図８に示す例において、ワイヤーボンディング機械（当該ワイヤーボンディングシステムのパターン認識システム）は、ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序を複数回たどることにより、各前記ボンディング位置に関する複数の画像を得る。すなわち、最初のボンディング位置（ダイパッド１０２ａ）では、ラベル（「１，２５，４９」）で示すように３つの画像が取得される。次のボンディング位置（リード１００ａ）では、ラベル（「２，２６，５０」）で示すように３つの画像が取得される。言い換えると、第１の通過時にはダイパッド１０２ａ（ラベル「１」で示す）で画像が取得され、次いでリード１００ａ（ラベル「２」）で画像が取得されたのち、ダイパッド１０２ｂ（ラベル「３」）で画像が取得され、その後もリード１００ｌ（ラベル「２４」）まで同様に画像が取得される。この第１の通過経路が完了したら（各ボンディング位置で１画像ずつ、合計２４の画像が取得される）、同じ順序で第２の通過がダイパッド１０２ａ（ラベル「２５」）から始まり、次いでリード１００ａ（ラベル「２６」）で画像が取得され、同様にリード１００ｌ（ラベル「４８」）まで画像が取得されて、この第２の通過経路が完了する。前記第２の通過経路が完了したら（各ボンディング位置で１画像ずつ、合計２４の画像が取得される）、同じ順序で第３の通過がダイパッド１０２ａ（ラベル「４９」）から始まり、次いでリード１００ａ（ラベル「５０」）で画像が取得され、同様にリード１００ｌ（ラベル「７２」）まで画像が取得されて、この第３の通過経路が完了する。各通過経路の合間に、アイポイント（アイポイント１００ａ１、１００ａ２、１０２ａ１、１０２ａ２、またはこれらアイポイントの一部）を再走査することもできる（また、アイポイントのより精密な位置データを得るため、各通過経路に関連してアイポイントを複数回走査することもできる）。これにより、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序を３回通過することにより、各ボンディング位置ごとに３つの画像が取得される。以下さらに詳しく説明するように、これら複数の画像を集合的に使用すると、各ボンディング位置の場所をより精密な単一表現にすることができる。
【００３３】
本明細書に開示する例示的な技術を使うと、ボンディング位置について導出され、ワイヤーボンディング機械のメモリに格納される位置データを改善することができる。装置のバッチにワイヤーボンディングを行う際には、この改善された位置データを使って、ボンディング位置をまったく再教示せずに、装置のバッチにボンディングを行うことができる。ただし、１より多くの（複数の）サンプル装置のボンディング位置を教示することが望ましい場合もある。
【００３４】
図９は、（図１Ａに示した装置用クランプ１２と同様な）装置用クランプ１０６の上面図である。装置用クランプ１０６は開口部または窓１０６ａを画成しており、ワイヤーボンディングされる装置は、この開口部または窓１０６ａを通じて、ボンディングツールでアクセスされる。当業者に周知のとおり、リードフレームストリップの上にはワイヤーボンディングされる装置を複数個配置でき、リードフレームストリップは、ワイヤーボンディングされる装置の一部が装置用クランプの開口部内に配置されるようインデキシングされる。装置の前記一部がＰＲＳを使って教示されると、リードフレームストリップ上の装置の別の一部が（ワイヤーボンディングインデクサーシステムを使って）装置用クランプの開口部内に位置付けられて教示され（または、その後、ワイヤーボンディングされ）る。再び図９を参照すると、リードフレームストリップ１００Ａが、装置用クランプ１０６の下に配置されている（図９では、リードフレームストリップ１００Ａの一部のみ見えている）。リードフレームストリップ１００Ａ上でワイヤーボンディングされる装置の一部は、ワイヤーボンディングの際、開口部１０６ａを通じて、アクセス可能である。すなわち、（リードフレーム１００により支持された）半導体ダイ１０２と、（リードフレーム２００により支持された）半導体ダイ２０２と、（リードフレーム３００により支持された）半導体ダイ３０２と、（リードフレーム４００により支持された）半導体ダイ４０２とは、開口部１０６ａを通じてアクセスできる。図９に例示したように、半導体ダイ１０２およびリードフレーム１００の上のボンディング位置は、図６での例示と同様な態様で教示済みである（ボンディング位置は、それらがワイヤーボンディングされる順序で教示されている）。これは、本発明の例示的な一実施形態に基づいて教示（または再教示）されたサンプル装置であってよい。このように、図９の半導体ダイ１０２およびリードフレーム１００のボンディング位置についてより精密な位置データの教示を済ませると、より精密なその位置データをワイヤーボンディングすべき装置のバッチに適用することができる（その場合、前記装置のバッチには、リードフレーム２００により支持された半導体ダイ２０２と、リードフレーム３００により支持された半導体ダイ３０２と、リードフレーム４００により支持された半導体ダイ４０２とを含めることができる）。
【００３５】
図１０〜１１は、本発明の例示的な一実施形態に基づき教示されたサンプル装置のボンディング位置が、図７〜８に関して上述したように複数回走査可能であることを例示したものである。すなわち図１０では、図７に示した半導体ダイ１０２およびリードフレーム１００のボンディング位置に対応した態様で教示される、半導体ダイ１０２およびリードフレーム１００のボンディング位置を例示している。同様に図１１では、図８に示した半導体ダイ１０２およびリードフレーム１００のボンディング位置に対応した態様で教示される、半導体ダイ１０２およびリードフレーム１００のボンディング位置を例示している。サンプル装置の教示する工程中、各ボンディング位置について複数の走査を実施する上記の厳密な方法論に関係なく、前記複数の走査の各々で得られた位置データを集合的に利用すると、実際のボンディング位置をより精密に表現することができる。その後、各走査からの集合的な位置データを利用して得られた位置データは、半導体装置のバッチをワイヤーボンディングする際に使用することができる（その場合、前記装置バッチには、リードフレーム２００により支持された半導体ダイ２０２と、リードフレーム３００により支持された半導体ダイ３０２と、リードフレーム４００により支持された半導体ダイ４０２とを含めることができる）。
【００３６】
図１２は、本発明に基づき、１より多くの（複数の）サンプル装置のボンディング位置を教示すると、各前記ボンディング位置についてより精密な位置データを取得できることを例示している。すなわち図１２では、開口部１０６ａを通じてアクセス可能な前記４つの装置の各々（リードフレーム１００により支持された半導体ダイ１０２、リードフレーム２００により支持された半導体ダイ２０２、リードフレーム３００により支持された半導体ダイ３０２、およびリードフレーム４００により支持された半導体ダイ４０２）が、進歩性のある技術に基づき教示される。複数の装置を教示することにより位置データの追加サンプルが得られ、これを利用すると、（平均化など、何らかのタイプの統計的または数学的な分析により）実際のワイヤーボンディング工程中、各ボンディング位置についてより精密な位置データをもたらすことができる。
【００３７】
図９〜１２と同様、図１３Ａ〜１３Ｂは、開口部１０６ａを画成する装置用クランプ１０６を例示したものであるが、図１３Ａ〜１３Ｂでは、装置用クランプ１０６の開口部１０６ａの下の位置でインデキシングされるリードフレームストリップ１００Ａの一部について図９〜１２とは異なる部分を例示している。すなわち、図１３Ａ〜１３Ｂの開口部１０６ａを通じてアクセス可能な４つの装置は、リードフレーム５００により支持された半導体ダイ５０２、リードフレーム６００により支持された半導体ダイ６０２、リードフレーム７００により支持された半導体ダイ７０２、およびリードフレーム８００により支持された半導体ダイ８０２である。図１３Ａ〜１３Ｂは、ボンディング位置についてより精密な位置データを得る上で行える追加教示操作のさらに別の例を例示している。
【００３８】
図１３Ａでは、図６および図９に示した態様で教示される１つの装置（リードフレーム５００により支持された半導体ダイ５０２）を例示している。すなわち図１３Ａでは、装置用クランプの開口部を通じてアクセス可能な１つの装置（図９、１０、および１１）または複数の装置（図１２）を教示した後、ボンディング位置に新しい装置グループをインデキシングすれば、追加で１つの装置（または図１３Ｂのように複数の装置）を教示できることを例示するよう意図している。
【００３９】
このように、本発明によれば、複数の教示操作または走査操作を行うことにより取られる位置データを改善する方法は種々存在することが明らかである。以上説明した方法のいくつかを要約すると、次のようになる。（１）教示される単一のサンプル装置の各ボンディング位置について複数の走査を行うと、各ボンディング位置の位置データについて複数のサンプルを得ることができる（図７〜８および図１０〜１１など）。複数のサンプル装置を１回ずつ走査すると、各ボンディング位置の位置データについて複数の例を得ることができる（図１２および１３Ｂなど）。複数のサンプル装置の各ボンディング位置について複数の走査を行うと、各ボンディング位置の位置データについて複数のサンプルを得ることができる（図７〜８および図１０〜１１の教示に、図１２および図１３Ｂの教示を組み合わせるなど）。言うまでもなく、他の変形形態も考えられる。いずれの技術を使用するにせよ、所与のボンディング位置の位置データについて種々のサンプリングが得られる。これら種々のサンプリングの使用例としては、（装置のバッチなどに）実際のワイヤーボンディング操作を行う際に有用な、より精密な位置データを算術的に導出するなどがある。
【００４０】
図１４は、実際のワイヤーボンディング操作を行う際に使用するより精密な位置データを、種々のサンプリングを使って算術的に導出する例示的技術の説明に役立つ図である。ここでも図７に示した例を考慮し、この場合、各ボンディング位置は１回の通過で３回ずつ走査される。これにより、各ボンディング位置について３つの画像が取得される。ダイパッド１０２ａについて取得された３つの画像を考慮し、ダイパッド１０２ａの１つの画像は図１４の画像１４０１、ダイパッド１０２ａの別の画像は図１４の画像１４０２、ダイパッド１０２ａのさらに別の画像は図１４の画像１４０３であったとする。これら３つの画像（１４０１、１４０２、および１４０３）を、図１４の座標軸セット上に数学的な描画図としてプロットした。このように、これら各画像は座標軸上の位置を有する（この場合の座標軸は、ワイヤーボンディング機械上の半導体ダイの座標系における位置を例示したものである）。位置データについては、いくつかの態様のいずれでも記述できる（ダイパッドの頂縁部、ダイパッドの底縁部、ダイパッドの左縁部、ダイパッドの右縁部、ダイパッドの中心、これらの組み合わせなど）。位置データを各ダイパッドの中心で表すと、画像１４０１の位置データ（ＸＹ座標）は（ｘ＝４．８，ｙ＝４．４）、画像１４０２の位置データ（ＸＹ座標）は（ｘ＝５．７，ｙ＝４．２）、画像１４０３の位置データ（ＸＹ座標）は、（ｘ＝５．１，ｙ＝３．７）である。次に、ダイパッド１０２ａについてより精密な位置データを算術的に導出するため、集合的な位置データを数学的操作で得ることができる。例えば、これら集合的な位置データを平均して、ダイパッド１０２ａのより精密な位置データを導出することができる。
【００４１】
集合的な位置データを平均する表現の一例は、次式のようになる。
【００４２】
【数１】
0005685353.tif 000002
【００４３】
これにより、（各画像の中心点のＸ位置を使って）Ｘ位置の平均が決定され、（各画像の中心点のＹ位置を使って）Ｙ位置の平均が決定される。前記３つのデータ点の位置データを上式に代入すると、次の関係が得られる。
【００４４】
【数２】
0005685353.tif 000003
【００４５】
これにより、位置データは（ｘ＝５．２，ｙ＝４．１）となる（この例の位置データは、各画像の中心点を平均して算出される）。図１４では、この中心点を点１，４００ａとして示し、ダイパッド全体の平均位置は、実線のボックス（箱）１４００として示した。
【００４６】
よって図１４に関連して上述したように、いくつかの技術のいずれかで得られた種々の走査結果を平均または数学的に操作すると、各ボンディング位置に関するより精密な位置データを算術的に導出することができる。この（各ボンディング位置に関する）より精密な位置データは、ワイヤーボンディング機械（ボンディングプログラムなど）のメモリに保存して、半導体装置のバッチをワイヤーボンディングする際に使用可能である。アイポイントに関する複数の走査を行った場合は、上記と同様な技術を使うと、アイポイントについてより精密な位置データを提供することができる。
【００４７】
図１４に関連して上述した例は、図７の例に関連付けて説明したが（各ボンディング位置について１回の通過で画像が３つ取得される）、これは明らかに単なる一例である。すなわち、図１４に関連して上述した技術は（または他のいかなる数学的操作技術も）、いくつかの技術のいずれを使って取得された複数の画像にも適用することができる。さらに、図１４の例に関しては３つの画像を使用したが、ボンディング位置についてより精密な位置データを算術的に導出するため、いかなる数の画像を取得し利用してもよい。
【００４８】
本発明の教示技術を使ってもたらされる利点（上述した誤差源の影響を実質的に制限できるなど）は、すでに形成されたワイヤーループの検査技術（ＰＢＩなど）にも適用できる。例えば、図１５は（図２や６のように）リードフレーム１００により支持された半導体ダイ１０２を例示したもので、この場合、ワイヤーループ１０４は、各ダイパッド（ダイパッド１０２ａ、１０２ｂなど）と、リード（リード１００ａ、１００ｂなど）との間に相互接続を提供する。各ワイヤーループには、それぞれ半導体ダイ１０２のダイパッド上に形成された第１のボンド（接合）部分（ボールボンド１０４ａなど）と、リードフレーム１００のリード上に形成された第２のボンド部分（ステッチボンド１０４ａなど）とが含まれる。多くの場合、ワイヤーループ前記第１のボンド部分（ボールボンド部分）を検査することが望まれる。例えば、ボールボンド部分の直径や、ダイパッドに対するボールボンド部分の相対位置など、前記第１のボンド部分および各アイポイント位置に関する情報を決定することが望ましい（その場合、例えばダイパッドの位置は、アイポイントを走査して決定され、あるいはダイ本明細書に開示した教示技術からわかっている）。
【００４９】
図１５におけるワイヤーループ１０４の検査は、前述した誤差源の影響を確実かつ実質的に制限するため、ワイヤーループがワイヤーボンディングされた経路に沿って行われる。そのため、ＰＲＳの撮像機器は、図１５に例示したように１〜２４の順に移動する（例えば、図１５に示した操作は、アイポイント１００ａ１、１００ａ２、１０２ａ１、１０２ａ２をそれぞれ１回ずつ若しくは複数回ずつ走査した後で行われる）。この場合、前記ＰＲＳは、まず半導体ダイ１０２のダイパッド１０２ａ（ラベル「１」で示す）へ移動し、次にリードフレーム１００のリード１００ａ（ラベル「２」）へ移動した後、ダイパッド１０２ｂ（ラベル「３」）へ移動し、その後もリード１００ｌ（ラベル「２４」）に達するまで同様に移動する。特定の応用では、各ボンディング位置（前記第１のボンディング位置および前記第２のボンディング位置を含む）について画像または位置データを取得することが望ましいが、特定の実施形態では、特定のボンディング位置のワイヤーループを一部だけ検査することが望ましい。例えば、ワイヤーループの第１のボンド部分だけを検査することが望ましい場合がある（図１５では、ワイヤーループの第１のボンド部分は、半導体ダイ１０２の各ダイパッド上に形成されたボールボンド部分である）。それにもかかわらず、図１５に例示した態様でＰＲＳの撮像機器を移動させる（前記第２のボンディング位置への移動を含む）ことは有益な可能性がある。
【００５０】
代替態様として、図１６に示す別の例では、ＰＲＳシステムの該当部分を、検査すべきボンディング位置だけへと移動させることが望ましい。図１６では、望ましい位置合わせまたは再位置合わせがすべてアイポイント（アイポイント１００ａ１、１００ａ２、１０２ａ１、１０２ａ２など）の走査により行われた後、運動経路がダイパッド１０２ａ（ラベル「１」で示す）から開始し、次いでダイパッド１０２ｂ（ラベル「２」）へ進んだのち、ダイパッド１０２ｃ（ラベル「３」）へ進み、その後も１０２ｌ（ラベル「１２」）で最後の画像が取得されるまで同様に続く。図１６に例示した経路は、ワイヤーループが形成される経路（図１６）に沿ったものではないため、潜在的誤差源の補正に関する特定の利点は得られない。それでも、例えば本明細書に開示した進歩性のある教示技術により、取得済みのボンディング位置の位置データを前記経路が利用する場合には、上記の利点の多くが提供される。
【００５１】
また、本明細書に開示する検査技術は、ボンディング位置の教示を参照して上述した態様で反復することもできる。例えば、検査すべきワイヤーループの所定の部分について、（図７のボンディング位置の教示する工程に関連して説明したように）複数の画像を１回の通過で取得することができ、検査すべきワイヤーループの所定の部分について、（図８のボンディング位置の教示に関連して説明したように）複数の画像を複数回の通過で取得することができ、検査すべきワイヤーループの所定の部分について、複数回の通過の各々で複数の画像を取得することにより、複数の画像を複数回の通過で取得すること（図７〜８のボンディング位置教示に関連して説明した技術同士の組み合わせ）などができる。
【００５２】
図１７は、ワイヤーループの部分的な検査に使用するより精密な位置データを、種々のサンプリングを使って算術的に導出する例示的技術の説明に役立つ図である。図１４で上述したように、走査されるワイヤーループの各第１のボールボンド部分（実質的に円形の画像）が、１回の通過で３回走査される例を考慮する。この場合、各第１のボールボンド部分について３つの画像が取得される。所与のワイヤーループのボールボンド部分（図１５に示したワイヤーループ１０４のボールボンド部分１０４ａなど）について取得された３つの画像を、図１７ではラベル１７０１、１７０２、および１７０３で示すとする。これら３つの画像（１７０１、１７０２、および１７０３）は、図１７の座標軸セット上に数学的な描画図としてプロットしている。このように、これらの各画像は、座標軸上でそれぞれの位置を占める。その位置データは、いくつかの態様のいずれかで説明することができる（ボールボンドの中心、ボールボンドの中心からの半径、ボールボンドの直径、これらの組み合わせなど）。位置データを各ボールボンドの中心で表すとすると、各中心点は、図１４に関連して上述したように、ＸＹ座標で得られる。次に、それらのＸＹ位置を数学的に操作する（例えば平均する）と、各ボールボンドに関するより精密な位置データ（中心点など）を算術的に導出することができる。図１７では、そのボールボンドの中心点を点１７００ａとして示し、ボールボンド全体の平均位置は、実線の円形１７００として示した。ＰＢＩ中、（ボールボンド部分に関する複数の走査結果を数学的に操作して）そのボールボンドのより精密な位置データを取得することにより、より精密なＰＢＩ結果を達成することができる。
【００５３】
本明細書で説明する本発明の種々の例示的な実施形態に基づいて、改善された検査データを提供すると、多数の利点をもたらすことが可能である。例えば、当業者に周知のとおり、ボンディングツール（図1のボンディングツール１６など）と、そのボンディングツールに隣接してボンドヘッドに搭載された光学アセンブリ部分（図１のカメラ部分１８ａなど）との間にはオフセットがある。そのオフセット（「クロスヘアオフセット」と呼ばれる場合もある）については、高精度で調べることが重要である。例えば教示する工程（カメラ部分１８ａを使ったボンディング位置およびアイポイントの教示など）後には、ワイヤーボンディング機械のボンドヘッドが移動され、ボンディングツールを使ってワイヤーボンディング操作が行われる。前記オフセットが精確にわかっていない場合、ボンディングツールは、ワイヤーボンディング操作を行う上で望ましい位置に配置されず、ダイパッド上などの望ましくない位置にワイヤーボンドが形成されるおそれがある。この問題は、（１）（ＰＲＳを使った）撮像操作と、（２）（ボンディングツールを使った）ワイヤーボンディング操作との実施時で、それぞれ前記オフセットに伴う潜在的誤差が異なるため、さらに複雑である。さらに、前記オフセットは、温度などの影響により、（教示する工程中またはワイヤーボンディング工程中）経時的に変化する可能性がある。本発明に従ってより精密な検査データを導出すると、前記オフセットの特定の不精確さを調べることができ、より精密なワイヤーボンディング工程が可能になる。
【００５４】
上記の検査技術は主にワイヤーループの前記第１のボンド部分の検査に関するが、本発明は、これに限定されるものではない。この進歩性のある技術は、ワイヤーループの種々の部分（第２のボンド部分など）に適用することができる。
【００５５】
図１８は、本発明の種々の例示的な実施形態を示したフローチャートである。当業者であれば理解されるように、このフローチャートでは、これに含まれる特定の工程を省略してもよく、特定の追加工程を加えてもよく、またこれら工程の順序を、例示した順序から変更してもよい。
【００５６】
より具体的には、図１８のフローチャートには、（１）半導体装置のボンディング位置を教示する工程と、（２）ワイヤーループを形成して検査する工程とが含まれる。工程１８００では、（１）半導体装置の第１の構成要素のボンディング位置と、（２）当該半導体装置の第２の構成要素のボンディング位置とに関する位置データが、ワイヤーボンディング機械に提供される。例えば図６に例示した半導体装置を参照すると（この場合、前記第１の構成要素が半導体ダイ１０２で、前記第２の構成要素がリードフレーム１００である）、半導体ダイ１０２の各ダイパッドと、リードフレーム１００の各リードとに関する位置データが提供される。このデータは、例えば教示する工程により提供でき、またはオフラインデータ（ＣＡＤデータなど）でも提供できる。工程１８０２では、各前記第１の構成要素および各前記第２の構成要素のアイポイントが、前記ワイヤーボンディング機械のＰＲＳシステムを使って走査される。再び図６の例を参照すると、リードフレームのアイポイント１００ａ１および１００ａ２と、アイポイント１０２ａ１および１０２ａ２とが、前記ＰＲＳにより所定の順序で教示される。
【００５７】
工程１８０４では、前記半導体装置の前記第１の構成要素および当該半導体装置の前記第２の構成要素のボンディング位置が、前記ワイヤーボンディング機械のＰＲＳを使って教示され、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置の少なくとも一部について、より精密な位置データが取得される。この教示する工程は、ワイヤーボンディング機械上でボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示して行われる。例えば、図６ではボンディング位置の教示順序を例示しており、この順序はダイパッド１０２ａ（ラベル「１」で示す）から始まり、リード１００ｌ（ラベル「２４」）で終了している。工程１８０６では、工程１８０４の教示する工程（および工程１８０２のアイポイント走査）が、所定の回数反復される。例えば図７〜８を参照すると、図６の教示する工程を反復する２例が示されている。工程１８０８では、前記ボンディング位置の教示を反復して得られた位置データを使って、それらのボンディング位置に関するより精密な位置データが算術的に導出される。例えば、図１４では、所与のボンディング位置を３回走査して得られた位置データを平均する方法を例示している。
【００５８】
工程１８１０では、上記のより精密な位置データを使って、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置間にワイヤーループが形成される。例えば、図１５は、半導体ダイ１０２の各ダイパッドと、それに対応するリードフレーム１００の各リードとの間に、ワイヤーループ１０４が電気的な相互接続を提供している。工程１８１２では、前記ワイヤーボンディング機械のＰＲＳを使って、前記ワイヤーループの少なくとも一部が検査される。例えば、図１５〜１６では、ワイヤーループ１０４の各部分（第１のボールボンド部分など）を走査する例示的な技術を例示している。
【００５９】
図１９は、本発明の特定の例示的技術に関連して使用できる、ワイヤーボンディング機械の情報処理部分１９００のブロック図である。前記ワイヤーボンディング機械の部分１９００には、制御システム１９０２およびパターン認識システム１９０４が含まれる。パターン認識システム１９０４は、（ａ）半導体装置の第１の構成要素（半導体ダイ１０２のダイパッドなど）のボンディング位置および（ｂ）半導体装置の第２の構成要素（リードフレーム１００のリードなど）のボンディング位置を教示するよう構成されている。制御システム１９０２には、算術演算ユニット１９０２ａが含まれる。制御システム１９０２は、パターン認識システム１９０４の動作を制御するよう構成されており、これによりパターン認識システム１９０４は、ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素のボンディング位置を教示する。この場合、また図１９に例示するように、制御システム１９０２とパターン認識システム１９０４との間では、特定の情報が渡される。例えば、制御システム１９０２は、パターン認識システム１９０４の操作に関する命令をパターン認識システム１９０４に送信する。また、パターン認識システム１９０４は、制御システム１９０２に画像データを送信する。教示する工程でボンディング位置について複数の画像が取得される場合（または検査する工程でワイヤーループの所定の部分について複数の画像が取得される場合）は、算術演算ユニット１９０２ａがそれらの画像データを使って、より精密な位置データ（または検査する工程における検査データ）を算術的に導出することができる。言うまでもなく、これらの構成要素は例示的な性質のものであり、ワイヤーボンディング機械分野の当業者に周知のとおり、数々の形態で提供できる。例えば、パターン認識システム１９０４の各部は、制御システム１９０２の一部と見なすことができる。
【００６０】
上記では、主に１若しくはそれ以上のサンプル装置上で行われる教示操作に関して本発明を説明してきたが、前記教示操作に続けて半導体装置のバッチにワイヤーボンディング操作が行われる場合（そのワイヤーボンディング操作において、前記サンプル装置の教示から得られたより精密な位置データが使用される場合）は、その限りではない。本発明によれば、ワイヤーボンディング工程中、システムの変化（温度シフトや機械的シフトなど）を明らかにするため、異なる間隔で特定の進歩性のある教示技術を実施することが望ましい。これを受け、（本明細書に開示し、または本明細書の特許請求の範囲に記載した進歩性のある技術のいずれかを使って）所定の間隔で再教示操作を行うことが望ましい。例えば、このような所定の間隔は、時間に基づいた間隔（ワイヤーボンディング中、１５分ごと、６時間ごとなど）、ワイヤーループ数に基づいた間隔（ワイヤーボンディング中、形成されたワイヤーループ千本ごとなど）、装置に基づいた間隔（ワイヤーボンディングされた装置１００個ごとなど）といったものであってよい。特定の間隔で再教示操作を行うことにより、導出される位置データを改善し、ワイヤーボンディング機械およびワイヤーボンディングされる装置の現在の実状により適切に適用することができる。
【００６１】
本明細書では、ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置（および／またはアイポイント）を教示する工程に関連して本発明の特定の例示的な実施形態を説明してきた。そのような本発明の実施形態に関連して、教示中におけるＸＹテーブル経路の方向および距離は、ワイヤーボンディング用に構成されたＸＹテーブル経路の方向および距離と同じであってよい。ただし、本発明の特定の実施形態において、教示する工程中のＸＹテーブル運動の他の特定の特性も、ワイヤーボンディング工程用に構成されたＸＹテーブル運動に従ってよい。例えば、教示する工程中の特定の運動に関する速度、加速度、および運動時間が、ワイヤーボンディング工程用に構成されたＸＹテーブル運動の速度、加速度、および運動時間に従ってもよい。これにより特定の用途における精度を改善できるが、特定の操作では実用的でない場合もある。例えば、第１のボンディング位置から第２のボンディング位置への（例えば、ダイパッド１０２ａからリード１００ａへの）ワイヤーループ作成運動中、ＸＹテーブルの速度は、ワイヤーループ作成サイクルの各部分で異なる傾向がある。さらに、その結果、ワイヤーボンディング操作またはループ作成操作にかかる時間が比較的長くなる場合がある。教示操作中に、このレベルの複雑度（および時間損失）が生じるのは望ましいことではない。それにもかかわらず、このようなアプローチは、（ワイヤーループ完成後の、次のワイヤーループの第１のボンド位置への運動や、アイポイントから第１のボンディング位置への運動といった）他の運動において、必要に応じ取ることができる。
【００６２】
上記では、アイポイントが教示または走査されたのち、ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序でそれらのボンディング位置が教示または走査される教示操作に関連して、本発明の特定の例示的な実施形態を説明してきたが、当業者であれば理解されるように、教示操作中、アイポイントが走査された後、それらのアイポイントから第１のボンディング位置への運動は、ワイヤーボンディング操作中の対応する運動と異なる傾向がある。これは、上記のように、前記カメラ部分と前記ボンディングツールとの間の「オフセット」によるものである。ワイヤーボンディング操作中、最後のアイポイント走査（その場合、前記カメラ部分は前記アイポイントの上位にある）から、第１のボンディング位置（その場合、前記ボンディングツールは前記第１のボンディング位置の上位にある）への運動は、望ましい運動位置制御点が、前記カメラ部分から前記ボンディングツールへと変化する運動である。ただし、教示シーケンス中の場合は、前記カメラ部分が、前記アイポイントにおいて望ましい運動位置制御点であり、教示操作中も前記第１のボンディング位置で望ましい運動位置制御点であるため、上記にはあてはまらない。そのため、特定の用途では、教示操作中における前記最後のアイポイント走査から前記第１のボンディング位置への運動に関連して、前記オフセットを補正することが望ましい。
【００６３】
本明細書で提供した種々の図では、各ボンディング位置が教示する工程中に教示され、ボンディングされる各ワイヤー部分が検査する工程中に検査される例を示したが、本発明は、それに限定されるものではない。教示する工程中、実際には、複数あるボンディング位置のわずか一部しか教示されないことは明らかである。同様に、検査操作中も、実際には、（ボンディングされるワイヤーの一部の）ボンディングされた部分の一部しか検査されないことは明らかである。
【００６４】
本発明は、いくつかの代替媒体において実施（実装）できる。例えば、前記技術は、既存のコンピュータシステムまたはサーバー（ワイヤーボンディング機械に関連して使用され、またはワイヤーボンディング機械に統合されたコンピュータシステム）に、ソフトウェアとしてインストール可能である。さらに、当該技術は、進歩性のある当該技術に関するコンピュータ命令（コンピュータプログラム命令）を含むコンピュータ可読媒体（固体メモリ、光ディスク、磁気ディスク、高周波キャリア媒体、音声周波数キャリア媒体など）から操作することができる。
【００６５】
本発明については、本明細書において具体的な実施形態を参照して例示および説明しているが、示した詳細事項に限定されることを意図したものではない。むしろ、本発明の範囲を逸脱しない、特許請求の範囲の均等物の範囲内で、細部において種々の変更形態が可能である。
【図１Ａ】
0005685353.tif 000004
【図１Ｂ】
0005685353.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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